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摘要：详细阐述了数字化教学的内涵，指出其核心思想是信息技术与课程内容的整合，说明了数字化教学的实施对象、理论依据、要素及要达到的目的。结合高等教育和高等职业专科教育中一门重要的基础技术课程——工程图学，叙述了该课程数字化教学的现状与存在问题；分析了实施工程图学数字化教学的必然性及其优势；提出了从四个方面入手进行工程图学课程数字化建设的建议。
关键词：工程图学；课程建设；数字化教学；现代教育技术
人类社会进入20世纪90年代中后期，由于信息技术与网络技术的大发展，引起了一场数字信息技术革命，这标志着人类社会已由工业社会过渡到信息社会，进入了数字化文明时代，实现了人类社会的又一次巨大飞跃。
数字信息技术的发展必然作用于教育领域，在提出“教育信息化”的同时，也提出了“数字化教学”。
一、数字化教学的内涵
1 数字化教学的表述
目前对数字化教学无统一的定义，但有多种表述。文献认为：“数字化教学是指教师和学习者在数字化教学环境中，遵循现代教育理论和规律，运用数字化教学资源，以数字化教学模式进行培养新世纪需要的具有创新意识和创新能力的复合型人才的教学活动。”在一些文献中，虽然没有直接表述数字化教学的定义，但是提到了“信息技术与课程的整合”，笔者认为，数字化教学的核心就是信息技术与课程的整合，因此这些表述也揭示了数字化教学的内涵。以下我们列举两种表述。
引用了华南师范大学教育技术研究所李克东教授的表述：对于信息技术与课程整合，我认为它是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。……是与传统的学科教学有着密切的联系和继承性，又具有一定相对独立特点的教学类型。对它的研究与实施，将对发展学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。
还引用了北京师范大学现代教育技术研究所何克抗教授的表述：信息技术与课程整合的本质与内涵是要求在先进的教育思想、理论的指导下，尤其是主导——主体教学理论的指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面地应用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
2 解读数字化教学的内涵
(1)定位：数字化教学属于现代教学技术，它不是教育，教学理论，也不仅仅是工具和手段。
(2)核心思想：信息技术与课程的整合。
(3)对象：教师+学生。
(4)依靠：现代教育教学理论与观念。例如有素质教育观、构建主义教育观、双主教育观(指教师主导、学生主体)、创新教育观、人本主义教育观等。还衍生出数字化教学的个性化、人性化、交互化、智能化等理念。
(5)要素：数字化教学环境；数字化教学资源；数字化教学模式。数字化教学环境包括硬件建设和软件建设。硬件建设指多媒体计算机、多媒体网络教室、网络和通讯设备等；软件建设指各类教学系统、制作平台、数字化教学的标准与规范、虚拟教室、虚拟实验室、虚拟图书馆等。数字化教学资源包括图片、素材、教案、实验、课件(上课、作业、答疑、复习、考试)、网络课程、活动视频和动画等。数字化教学模式有：个性化模式；多重交互模式(人机、师生、生生)；自主探究模式；协同模式(例如在线讨论、协作交流、合作学习)等。
(6)目的：改变传统课堂教学结构，实现新的教与学方式，培养创新型人才。
(7)适用范围：纯学历教育；成人学历教育；继续教育。
二、工程图学数字化教学的分析
1 数字化教学是工程图学课程发展的必然
为什么说工程图学课程特别适合采用数字化教学方式呢，这是由工程图学课程的性质和其特点决定的。
工程图学课程的性质：工程图学是以工程与工业产品类图形为对象，讲述工程图形表达、数字化工程图信息生成与图形信息传递的课程。
工程图学课程的特点：(1)课程对象是工程与产品的图形信息；(2)课程内容是几何形状信息的表达与传输；(3)课程教学手段最适合也必须采用计算机图形技术和信息技术去表达和转输图形信息，以代替传统落后的手工绘图方式。
此外，还必须看到，工程图学数字化教学正在受到强大的社会需求推动，近年来迅速发展起来的数字化设计与制造、数字化样机技术、工程信息可视化，以及图形仿真与动画等，无一不要求在工程图学这样的基础课程中，打下数字化图形技术的基础。
2 工程图学数字化教学的建设内容
为了实施工程图学数字化教学，必须研究以下内容：现代教育教学理论与观念：教学环境数字化；教学资源数字化：教学方式数字化。并用切实措施加以落实与建设好。
三、工程图学数字化教学的现状与存在问题
经过调查，我国工程图学课程的数字化教学已经取得了一定成就，具体表现为：
1 课程内容与信息技术的整合取得了一批成果，出现了一些新的课程体系和内容的安排。列举了近10年来我国工程图学在课程体系改革中出现的5种模式，即机械基础课程的融合模式、机械基础课程的分块协调模式、基础平台与综合提高相结合的模式、三维建模为主线的模式，以及新老内容调整整合模式。下图所示是一个以三维建模为主线的工程图学新课程体系，其特点是将三维建模贯穿于工程图学教学的各个阶段；此外还增设了课程设计以加强实践教学。
2 各校初步形成了工程图学数字化教学的环境，积累了一批数字化教学资源。
3 市场为数字化教学的实施提供了一批优秀的软件产品和技术支持。
但也存在着以下问题：
1 认识问题。对现代教育教学理论的学习有待加强，教学观念有待进一步更新。
2 “教”与“学”的数字化素质问题。表现为：对数字信息技术的基本原理的掌握与操作技能较弱；获取与处理信息的能力较弱；教师开发数字化教学资源的能力较弱。
3 工程图学课程与信息技术的整合在课程的部分内容和环节上已经取得了一定成果，但就整个内容和从全局上看，数字化整合还需努力。
四、如何进行工程图学课程的数字化教学建设
为了加强工程图学课程的数字化教学建设，应该采取以下四项措施。
1 抓住教育教学观念的转变
要打破传统的“三中心论”教育观念，即破除以教师、书本和课堂为中心的教育观念；要加强学习现代教育教学理论；要结合工程图学课程的特点，树立新的教学观念，例如以学生为主体、教师为主导、互动式教学、项目带动的研究型学习等。
2 搞好课程体系和内容的数字化设计
要深刻认识搞好数字化教学的灵魂是课程体系、内容的改革，没有一个好的课程体系和内容，数字化教学就失去了赖以存在的基础。目前在工程图学课程的体系内容改革中，出现了许多不同的模式，还应大力提倡“百花齐放，实践探索，因地制宜”，寻找适合各类学校自身特点的工程图学新课程体系与内容的安排，此项工作还有很大的发展空间。一旦有了一个较好的工程图学课程体系和内容，则可以此为基础，紧紧抓住数字化教学的核心，即课程内容与信息技术的整合，针对工程图学的不同教学阶段和不同教学内容，研究与设计出课程内容与信息技术整合的具体办法，并将其落实为新的教学大纲、教学日历和教学手段。
3 加强数字化教学环境与资源的建设
工程图学课程的数字化教学环境建设的内容如图2所示。
工程图学课程的数字化教学资源建设包括：
(1)课堂教学用的多媒体课件；
(2)自主学习和复习用的网络课件：
(3)实践教学用的课件；
(4)协同学习系统(课堂讨论区、学生作业区、学习成果区、博客……)；
(5)资源库：多媒体素材库、案例库、试题库、视频、音频、动画、图片等；
(6)考试考评系统(试题组卷、成绩评定、文档管理……)等。
4 以应用和就业为导向，推进数字化教学建设可采用的形式有：
·实验教学
·项目(Project)教学
·技能竞赛
·职业技能培训与考评
·校企合作
关键词：工程图学；课程建设；数字化教学；现代教育技术
人类社会进入20世纪90年代中后期，由于信息技术与网络技术的大发展，引起了一场数字信息技术革命，这标志着人类社会已由工业社会过渡到信息社会，进入了数字化文明时代，实现了人类社会的又一次巨大飞跃。
数字信息技术的发展必然作用于教育领域，在提出“教育信息化”的同时，也提出了“数字化教学”。
一、数字化教学的内涵
1 数字化教学的表述
目前对数字化教学无统一的定义，但有多种表述。文献认为：“数字化教学是指教师和学习者在数字化教学环境中，遵循现代教育理论和规律，运用数字化教学资源，以数字化教学模式进行培养新世纪需要的具有创新意识和创新能力的复合型人才的教学活动。”在一些文献中，虽然没有直接表述数字化教学的定义，但是提到了“信息技术与课程的整合”，笔者认为，数字化教学的核心就是信息技术与课程的整合，因此这些表述也揭示了数字化教学的内涵。以下我们列举两种表述。
引用了华南师范大学教育技术研究所李克东教授的表述：对于信息技术与课程整合，我认为它是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。……是与传统的学科教学有着密切的联系和继承性，又具有一定相对独立特点的教学类型。对它的研究与实施，将对发展学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。
还引用了北京师范大学现代教育技术研究所何克抗教授的表述：信息技术与课程整合的本质与内涵是要求在先进的教育思想、理论的指导下，尤其是主导——主体教学理论的指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面地应用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
2 解读数字化教学的内涵
(1)定位：数字化教学属于现代教学技术，它不是教育，教学理论，也不仅仅是工具和手段。
(2)核心思想：信息技术与课程的整合。
(3)对象：教师+学生。
(4)依靠：现代教育教学理论与观念。例如有素质教育观、构建主义教育观、双主教育观(指教师主导、学生主体)、创新教育观、人本主义教育观等。还衍生出数字化教学的个性化、人性化、交互化、智能化等理念。
(5)要素：数字化教学环境；数字化教学资源；数字化教学模式。数字化教学环境包括硬件建设和软件建设。硬件建设指多媒体计算机、多媒体网络教室、网络和通讯设备等；软件建设指各类教学系统、制作平台、数字化教学的标准与规范、虚拟教室、虚拟实验室、虚拟图书馆等。数字化教学资源包括图片、素材、教案、实验、课件(上课、作业、答疑、复习、考试)、网络课程、活动视频和动画等。数字化教学模式有：个性化模式；多重交互模式(人机、师生、生生)；自主探究模式；协同模式(例如在线讨论、协作交流、合作学习)等。
(6)目的：改变传统课堂教学结构，实现新的教与学方式，培养创新型人才。
(7)适用范围：纯学历教育；成人学历教育；继续教育。
二、工程图学数字化教学的分析
1 数字化教学是工程图学课程发展的必然
为什么说工程图学课程特别适合采用数字化教学方式呢，这是由工程图学课程的性质和其特点决定的。
工程图学课程的性质：工程图学是以工程与工业产品类图形为对象，讲述工程图形表达、数字化工程图信息生成与图形信息传递的课程。
工程图学课程的特点：(1)课程对象是工程与产品的图形信息；(2)课程内容是几何形状信息的表达与传输；(3)课程教学手段最适合也必须采用计算机图形技术和信息技术去表达和转输图形信息，以代替传统落后的手工绘图方式。
此外，还必须看到，工程图学数字化教学正在受到强大的社会需求推动，近年来迅速发展起来的数字化设计与制造、数字化样机技术、工程信息可视化，以及图形仿真与动画等，无一不要求在工程图学这样的基础课程中，打下数字化图形技术的基础。
2 工程图学数字化教学的建设内容
为了实施工程图学数字化教学，必须研究以下内容：现代教育教学理论与观念：教学环境数字化；教学资源数字化：教学方式数字化。并用切实措施加以落实与建设好。
三、工程图学数字化教学的现状与存在问题
经过调查，我国工程图学课程的数字化教学已经取得了一定成就，具体表现为：
1 课程内容与信息技术的整合取得了一批成果，出现了一些新的课程体系和内容的安排。列举了近10年来我国工程图学在课程体系改革中出现的5种模式，即机械基础课程的融合模式、机械基础课程的分块协调模式、基础平台与综合提高相结合的模式、三维建模为主线的模式，以及新老内容调整整合模式。下图所示是一个以三维建模为主线的工程图学新课程体系，其特点是将三维建模贯穿于工程图学教学的各个阶段；此外还增设了课程设计以加强实践教学。
2 各校初步形成了工程图学数字化教学的环境，积累了一批数字化教学资源。
3 市场为数字化教学的实施提供了一批优秀的软件产品和技术支持。
但也存在着以下问题：
1 认识问题。对现代教育教学理论的学习有待加强，教学观念有待进一步更新。
2 “教”与“学”的数字化素质问题。表现为：对数字信息技术的基本原理的掌握与操作技能较弱；获取与处理信息的能力较弱；教师开发数字化教学资源的能力较弱。
3 工程图学课程与信息技术的整合在课程的部分内容和环节上已经取得了一定成果，但就整个内容和从全局上看，数字化整合还需努力。
四、如何进行工程图学课程的数字化教学建设
为了加强工程图学课程的数字化教学建设，应该采取以下四项措施。
1 抓住教育教学观念的转变
要打破传统的“三中心论”教育观念，即破除以教师、书本和课堂为中心的教育观念；要加强学习现代教育教学理论；要结合工程图学课程的特点，树立新的教学观念，例如以学生为主体、教师为主导、互动式教学、项目带动的研究型学习等。
2 搞好课程体系和内容的数字化设计
要深刻认识搞好数字化教学的灵魂是课程体系、内容的改革，没有一个好的课程体系和内容，数字化教学就失去了赖以存在的基础。目前在工程图学课程的体系内容改革中，出现了许多不同的模式，还应大力提倡“百花齐放，实践探索，因地制宜”，寻找适合各类学校自身特点的工程图学新课程体系与内容的安排，此项工作还有很大的发展空间。一旦有了一个较好的工程图学课程体系和内容，则可以此为基础，紧紧抓住数字化教学的核心，即课程内容与信息技术的整合，针对工程图学的不同教学阶段和不同教学内容，研究与设计出课程内容与信息技术整合的具体办法，并将其落实为新的教学大纲、教学日历和教学手段。
3 加强数字化教学环境与资源的建设
工程图学课程的数字化教学环境建设的内容如图2所示。
工程图学课程的数字化教学资源建设包括：
(1)课堂教学用的多媒体课件；
(2)自主学习和复习用的网络课件：
(3)实践教学用的课件；
(4)协同学习系统(课堂讨论区、学生作业区、学习成果区、博客……)；
(5)资源库：多媒体素材库、案例库、试题库、视频、音频、动画、图片等；
(6)考试考评系统(试题组卷、成绩评定、文档管理……)等。
4 以应用和就业为导向，推进数字化教学建设可采用的形式有：
·实验教学
·项目(Project)教学
·技能竞赛
·职业技能培训与考评
·校企合作